【创新设计】（浙江专用）高中物理 第一章 静电场章末综合检测 新人教版选修31.doc

章末检测(时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题(本题共6小题，每小题4分，共24分)1关于电场强度与电势的关系，下面各种说法中正确的是()a电场强度大的地方，电势一定高b电场强度不变，电势也不变c电场强度为零时，电势一定为零d电场强度的方向是电势降低最快的方向答案d解析电场强度是描述静电力的性质的物理量，电势是描述电场能的性质的物理量，电场强度的大小和电势高低没有必然关系，电场线的方向，即电场强度的方向是电势降低最快的方向，选项a、b、c错误，选项d正确2如图1所示，空间有一电场，电场中有两个点a和b.下列表述正确的是()图1a该电场是匀强电场ba点的电场强度比b点的大ca点的电势比b点的高d正电荷在a、b两点受力方向相同答案c解析由电场线的分布可以看出，此电场不是匀强电场，选项a错误；b点电场线比a点电场线密，故a点的电场强度比b点的小，b不正确；根据电场线的方向知a点的电势比b点的大，故c正确正电荷在a、b两点受力方向分别沿a、b两点的切线方向，选项d错误3空中有两个等量的正电荷q1和q2，分别固定于a、b两点，dc为ab连线的中垂线，c为a、b两点连线的中点，将一正电荷q3由c点沿着中垂线移至无穷远处的过程中，下列结论正确的有()图2a电势能逐渐减小 b电势能逐渐增大cq3受到的电场力逐渐减小dq3受到的电场力逐渐增大答案a解析中垂线cd段上的电场强度方向处处都是竖直向上，故正电荷q3由c点沿着中垂线移至无穷远处的过程中，电场力做正功，电势能减小，a对，b错；中垂线上由c到d，电场强度先变大后变小，q3受到的电场力先变大后变小，c、d错4如图3所示，a、b、c为电场中同一条水平方向电场线上的三点，c为ab的中点，a、b电势分别为a5 v、b3 v下列叙述正确的是()图3a该电场在c点处的电势一定为4 vba点处的场强ea一定大于b点处的场强ebc一正电荷从c点运动到b点电势能一定减少d一正电荷运动到c点时受到的静电力由c指向a答案c解析因不知该电场是否是匀强电场，所以e不一定成立，c点电势不一定是4 v，所以a、b两项错误因ab，电场线方向向右，正电荷从高电势点移到低电势点电场力做正功，电势能减少，受到的电场力指向b，所以c项正确、d项错误5空间存在甲、乙两相邻的金属球，甲球带正电，乙球原来不带电，由于静电感应，两球在空间形成了如图4所示稳定的静电场实线为其电场线，虚线为其等势线，a、b两点与两球球心连线位于同一直线上，c、d两点关于直线ab对称，则()图4aa点和b点的电势相同bc点和d点的电场强度相同c正电荷从a点移至b点，静电力做正功d负电荷从c点沿直线cd移至d点，电势能先增大后减小答案c解析由题图可知ab，所以正电荷从a移至b，静电力做正功，故a错误，c正确c、d两点场强方向不同，故b错误负电荷从c点沿直线cd移至d点，电势能先减小后增大，所以d错误，故选c.6如图5所示，一半径为r的圆盘上均匀分布着电荷量为q的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、 b、d三个点，a和b、b和c、 c和d间的距离均为r，在a点处有一电荷量为q (q0)的固定点电荷已知b点处的场强为零，则d点处场强的大小为(k为静电力常量)()图5ak bkck dk答案b解析由于b点处的场强为零，根据电场叠加原理知，带电圆盘和a点处点电荷在b处产生的场强大小相等，方向相反在d点处带电圆盘和a点处点电荷产生的场强方向相同，所以ekkk，所以b选项正确二、多项选择题(本题共4小题，每小题4分，共16分)7下列各量中，与检验电荷无关的物理量是()a电场力f b电场强度ec电势差u d电场力做的功w答案bc解析电场力fqe，与检验电荷有关，故a项错；电场强度e、电势差u与检验电荷无关，故b、c对；电场力做功wqu，与检验电荷有关，故d项错8带电粒子m只在电场力作用下由p点运动到q点，在此过程中克服电场力做了2.6108 j的功，那么()am在p点的电势能一定小于它在q点的电势能bp点的场强一定小于q点的场强cp点的电势一定高于q点的电势dm在p点的动能一定大于它在q点的动能答案ad解析因克服电场力做功，电势能增加，动能减小，所以a、d项正确；p、q两点的场强大小不能确定，b项错；粒子电性未知，所以p、q两点的电势高低不能判定，c项错9如图6所示的电路中，ab是两金属板构成的平行板电容器先将电键k闭合，等电路稳定后再将k断开，然后将b板向下平移一小段距离，并且保持两板间的某点p与a板的距离不变则下列说法正确的是()图6a电容器的电容变小b电容器内部电场强度大小变大c电容器内部电场强度大小不变dp点电势升高答案acd10带电粒子在匀强电场中的运动轨迹如图7所示，如果带电粒子只受电场力作用从a到b运动，下列说法正确的是()图7a粒子带正电b粒子在a和b点的加速度相同 c该粒子在a点的电势能比在b点时大d该粒子在b点的速度比在a点时大答案bcd解析由于粒子运动轨迹越来越向上弯曲，可判断它受力方向为竖直向上，所以粒子应带负电，故a错；匀强电场中受力恒定，加速度相同，b对；从a到b由于电场力方向速度方向成锐角，电场力做正功，则电势能减小，动能增大，故该粒子在b点的电势能比在a点时小，在b点的速度比在a点时大故c、d正确三、填空题(每空2分，共10分)11如图8所示，q为固定的正点电荷，a、b两点在q的正上方与q相距分别为h和0.25h，将另一点电荷从a点由静止释放，运动到b点时速度正好又变为零若此电荷在a点处的加速度大小为g，此电荷在b点处的加速度大小为_；方向_；a、b两点间的电势差(用q和h表示)为_图8答案3g竖直向上解析这一电荷必为正电荷，设其电荷量为q，由牛顿第二定律，在a点时mgmg.在b点时mgmab，解得ab3g，方向竖直向上，q.从a到b过程，由动能定理mg(h0.25h)quab0，故uab.12如图9所示，在竖直向下、场强为e的匀强电场中，长为l的绝缘轻杆可绕固定轴o在竖直面内无摩擦转动，两个小球a、b固定于杆的两端，a、b的质量分别为m1和m2(m1m2)，a带负电，电荷量为q1，b带正电，电荷量为q2.杆从静止开始由水平位置转到竖直位置，在此过程中静电力做功为_，在竖直位置处两球的总动能为_图9答案(q1q2)el/2(m2m1)g(q1q2)el/2解析本题考查静电力做功的特点和动能定理，考查学生对功能关系的处理a、b在转动过程中静电力对a、b都做正功，即：wq1eq2e(q1q2)el/2，根据动能定理：(m2m1)gek0，可求解在竖直位置处两球的总动能为ek(m2m1)g(q1q2)el/2.四、计算题(本题共4小题，共50分)13(10分)如图10所示，在匀强电场中，将带电荷量q6106 c的电荷从电场中的a点移到b点，克服电场力做了2.4105 j的功，再从b点移到c点，电场力做了1.2105 j的功求：图10(1)a、b两点间的电势差uab和b、c两点间的电势差ubc；(2)如果规定b点的电势为零，则a点和c点的电势分别为多少？答案(1)4 v2 v(2)4 v2 v解析(1)uab v4 vubc v2 v(2)uababubcbc又b0故a4 v，c2 v14. (12分)一个带正电的微粒，从a点射入水平方向的匀强电场中，微粒沿直线ab运动，如图11所示ab与电场线夹角30，已知带电粒子的质量m1.0107 kg，电荷量q1.01010 c，a、b相距l20 cm.(取g10 m/s2，结果保留两位有效数字)求：图11(1)说明微粒在电场中运动的性质，要求说明理由(2)电场强度的大小和方向(3)要使微粒从a点运动到b点，微粒射入电场时的最小速度是多少答案见解析解析(1)微粒只在重力和电场力作用下沿ab方向运动，在垂直于ab方向上的重力和电场力的分力必等大反向，可知电场力的方向水平向左，如图所示，微粒所受合力的方向由b指向a，与初速度va方向相反，微粒做匀减速运动(2)在垂直于ab方向上，有qesin mgcos 0所以电场强度e1.7104 n/c电场强度的方向水平向左(3)微粒由a运动到b时的速度vb0时，微粒进入电场时的速度最小，由动能定理得，mglsin qelcos mv/2，代入数据，解得va2.8 m/s15(14分)如图12所示，在e 103 v/m的水平向左匀强电场中，有一光滑半圆形绝缘轨道竖直放置，轨道与一水平绝缘轨道mn连接，半圆轨道所在竖直平面与电场线平行，其半径r 0.4 m，一带正电荷q104 c的小滑块质量为m 0.04 kg，与水平轨道间的动摩擦因数0.2，g取10 m/s2，求： 图12 (1)要使小滑块能运动到半圆轨道的最高点l，滑块应在水平轨道上离n点多远处释放？(2)这样释放的滑块通过p点时对轨道压力是多大？(p为半圆轨道中点)答案(1)20 m(2)1.5 n解析(1)滑块刚能通过轨道最高点条件是mgm，v2 m/s滑块由释放点到最高点过程由动能定理得：eqsmgsmg2rmv2所以s代入数据得：s20 m(2)滑块过p点时，由动能定理： mgreqrmv2mv所以vv22(g)r在p点由牛顿第二定律：neq所以n3(mgeq)代入数据得：n1.5 n16(14分)如图13所示，ef与gh间为一无场区无场区左侧a、b为相距为d、板长为l的水平放置的平行金属板，两板上加某一电压从而在板间形成一匀强电场，其中a为正极板无场区右侧为一点电荷q形成的电场，点电荷的位置o为圆弧形细圆管cd的圆心，圆弧半径为r，圆心角为120，o、c在两板间的中心线上，d位于gh上一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子以初速度v0沿两板间的中心线射入匀强电场，粒子